TRAVAUX PRIMES

GENETIQUE ET BIOLOGIE MOLECULAIRE

"Conséquences fonctionnelles des mutations de MC4R dans l'obésité infantile"

Béatrice DUBERN (Service de gastro-entérologie et nutrition pédiatriques - Hôpital Trousseau, Avenue Arnold Netter, 75012 Paris)
Prix de projet de Recherche Alimentation et santé 2001

Aujourd'hui, 15% des enfants aux USA et 12,7% des enfants en Europe sont obèses. Ce problème de surpoids s'accompagne généralement d'un cortège de maladies cardiovasculaires et/ou métaboliques à plus ou moins long terme. L'une des priorités est donc aujourd'hui d'identifier les mécanismes physiopathologiques en cause dans cette maladie multifactorielle complexe.
Des travaux chez le rongeur ont conduit récemment à révéler l'implication du récepteur de type 4 aux mélanocortines (MC4R) dans le contrôle de l'homéostasie pondérale. Il a en effet été démontré, chez l'animal, que la leptine, hormone de régulation de la prise alimentaire produite par le tissu adipeux, se fixe sur des récepteurs neuronaux situés dans l'hypothalamus, où elle stimule la synthèse de mélanocortines qui se lient au MC4R. L'activation de ce récepteur a pour effet d'inhiber la prise alimentaire. Chez l'homme, les mutations de MC4R sont responsables d'une forme monogénique d'obésité et seraient à l'origine de près de 6% des obésités infantiles sévères, dont le phénotype varie d'un enfant à un autre.

L'étude de Béatrice Dubern a pour objectif d'évaluer la fréquence des mutations de MC4R et leurs conséquences fonctionnelles. Elle portera sur 200 enfants massivement obèses, recrutés à partir du service de gastro-entérologie et nutrition pédiatriques de l'hôpital Armand Trousseau, Paris.

Le séquençage direct de la région codante du gène de MC4R pour chacun de ces 200 enfants permettra de déterminer dans un premier temps la prévalence des mutations de MC4R.
Les altérations fonctionnelles induites par la mutation seront ensuite étudiées pour chacune des mutations mises en évidence. Pour se faire

- La séquence codante pour le récepteur muté sera amplifiée puis clonée dans des vecteurs d'expression permettant le marquage de MC4R par une protéine fluorescente. L'étude de l'expression membranaire du récepteur muté se fera alors par immunofluorescence
- L'étude de la liaison ligands - récepteur muté se fera par l'utilisation d'un agoniste marqué du récepteur et de concentrations croissantes de ligands
- L'étude de la voie de transduction du récepteur muté se fera par mesure de la production d'AMPc dans des lignées de cellules transfectées par un plasmide exprimant une luciférase sous contrôle d'un promoteur AMPc dépendant.

L'ensemble de ces analyses permettra de mieux comprendre les mécanismes en cause dans l'obésité liée aux mutations de MC4R. Par ailleurs, l'utilisation de ces différentes techniques d'analyse fonctionnelle pourra être ultérieurement envisagée en recherche clinique pour l'étude des familles des enfants porteurs d'une mutation de MC4R.
Outre son intérêt physiopathologique, cette étude sera précieuse pour le développement de traitements pharmaceutiques des individus porteurs de mutations de MC4R.

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